第一性原理研究ti替代mg_2ni和mg_2nih_4的结构与电子特性

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1、．．．．．—＇＇社拍坤：片叫，．Ｖ卓／ｒ片畔，蘇＇＇■■；并；巧ｔ综去巧誇．：：皂繁心：ｉ厂巧古聲化．．■■Ｊ＇论文ＬＩ＇Ｖ．？．．＇．Ｉ．＇＇＾．＇一Ｎ第性原理研究Ｔｉ替代Ｍｇ２ｉ和Ｍｇ２Ｎ姐４的结构与电子将性韦柳婷ＪＨ：Ｖ，，辱顏运二〇—五年六月分类号ＴＧ１４６．２２密级公开ＵＤＣ硕壬学位论文一ＴＭ第性原理研究ｉ替代ｇ２Ｎｉ和ＭｇｓＮｉＢＵ的结构与电子持性韦柳婷学科专业化学工艺指导教师唐壁玉教授论文答辩

2、日期２０１５．０５．２４学位授予日期２０１５．０６．３０答辩委员会主席黄在银教授广西大学学位论文原创性和使用授巧声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广西大学或其它单位的学位而使用过的材料一。与我同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产。权归属广西大学本人授权广西大学拥有学

3、位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存。、汇编学位论文本学位论文属于：□保密，在年解密后适用授权。回不保密。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）论文作者签名ＪｏＫ．；夺巧婷曰船Ｍ＇日期指导教师签名１＾、？：作者联系电话：电子邮箱一Ｎ第性原理研究Ｔｉ替代Ｍｉｉ和Ｍ２ＮｉＨ４的ｇｇ结构与电子特性巧要随着传统能源的日益枯竭，

4、寻找可替代的可再生能源，逐渐成为全球共同关注的焦点。从经济型和环境友好型因素出发，氨能无疑是一未来最有可能替代传统能源的清洁能源之，氨能是未来最有可能替一代传统能源的可再生能源之。为了实现氨能的大规模实际应用，有效的储氨方式尤为关键且极具挑战性。ＭＮｉ因为ｇ２优点突出（储氨体积密度大、价格低廉、来源广泛）被认为是目前最具应用和开发前景一的储氨合金么。但是ｋＪ７ｍｏｌ，由于较高的脱氨反应烙（６４）和高的放。氨温度，Ｗ及反应动力学和热力学性能较差，阻碍了其实际应用为了改善ＭｇｉＮｉ合金的吸放氨性能，科研人员在实验和

5、理论方面均已有尝试在ＭｇｉＮｉ合金及其ＭｇｉＮｉＨ４氨化物中进行姐分修正，发现惨杂第Ｈ类元素能够有效的改善热力学稳定性和吸放氨动力学性质。本ＤＦＴ一Ｔ论文通过采用基于密度泛函理论的第性原理计算研究了ｉ渗（）杂Ｍｇ２Ｎｉ和Ｍｇ２ＮｉＨ４的结构和电子特征，掲示了Ｔｉ滲杂对于改善Ｍｇ２ＮｉＨ４热力学稳定性的内在机理，深化了对复杂氨化物的结构特征及其内在机制的理解，为开发先进的储氨材料提供有价值的线索。论文的主要内容概括如下：一１采用基于密度泛函理论（ＤＦＴ的第性原理系统研究了复杂（））Ｈ元合金ＭｇｎＴｉＭＮｉ

6、ｓＴｉｈｊｉ的结构和电子性能，通过计算Ｔｉ替代不同ｇＩ位置后的电子总能量来确定Ｔｉ慘杂的择优性。计算所得的形成烙表明，Ｔｉ共替代Ｍｇ和Ｎｉ的热力学稳定性介于单替代Ｍｇ和单替代Ｎｉ之间，该就意味着共替代在热力学上比单接杂Ｎｉ更可行。计算所获得的化学亲和为低于两个单替代情况，意味着共替代合金相对应的氨一化物有较低的稳定性，更容易释放出氨原子。进步研究的电子结构－－－揭示了共替代后ＴｉＮｉ键的存在使ＮｉＮｉ和ＮｉＭ共价键受到了有效ｇ。的弱化，而导致结果稳定性降低，降氨能力增强一ＴＮｆｌ口傅性原舉对比研究了ｉ单渗

7、舉和共惨杂对ＭｇｉＵ释氨性。能的影响与单渗杂相对比，较高的形成烙暗示着共渗杂后，体系在－Ｈ平均键长大于单慘杂的热力学上的稳定性较低。计算所得的Ｎｉ，４－－表明较弱的ＮｉＨ键和较不稳定的ＮｉＨ４。获得较低的退氨能表明，共渗杂后对降低Ｍｇ２ＮｉＨ４退氨能的效果优于单渗杂，使退氨反应洽一。降低到纯ＭｇｓＮｆｌＵ的７０％电子结构进步显示，共渗杂体系展现出金属性质，表现为费米能级坐落在惨杂带；共渗杂后的退氨机理可Ｎ－ｉ归咎于Ｈ键得到了有效的弱化，体系的能隙变窄。关键词：密度泛函理沦结巧稳定性巧杂替化巧备巧反应巧电子结

8、构打ＳＴＲＵＣＴＵＲＡＬＡＮＤＢＯＮＤＩＮＧＦＥＡＴＵＲＥＯＦＴｉＳＵＢＳＴＩＴＵＴＥＤＭ＆ＮｉＡＮＤＭｇａＮｉＨ＊：ＦＩＲＳＴＰＲ